dr hab. med. Mirosław J. Jarosz, prof. WSEI i IMW Praktyczne zastosowania chromatografii i spektometrii masowej Laboratorium zdrowia publicznego WSEI w Lublinie Hello Everyone! Welcome to the presentation on Global Health Disparities. My name is __________ and I thank you for coming. Why should we care about global health disparities? I mean, aren’t we American Medical Students? Don’t we live in the United States? While I could bore you technical arguments such as its in is our national security interest to care about global health. For example, where poor health and poverty prevail, terrorist networks can thrive. Or I could say it’s important for the global economy to care about global health. We need to have people healthy and productive so they can buy our goods and manufacture our products. I’m not going to use those arguments with this group, though. I think the most important reason to care about the health of the world’s poorest (and the one that will resound most with you as a medical student) is a humanitarian appeal: because I think we meant it when we said the reason we wanted to go into medicine was because we wanted to help people. And I think much of the world is suffering profoundly and needs our help. And we agree that health is a basic human right dr hab. med. Mirosław J. Jarosz, prof. WSEI i IMW

International Food Safety Authorities Network (INFOSAN) – (Międzynarodowa Sieć Agencji Bezpieczeństwa Żywności ) Od 2000 roku, Zgromadzenie WHO uchwaliło szereg regulacji dotyczących bezpieczeństwa żywności w dobie globalnej wymiany handlowej. Stworzono sieć nagłych zagrożeń bezpieczeństwa żywności (INFOSAN Emergency) która została włączona w Globalna Sieć Alarmu i Reakcji na Wybuch Epidemii (GORAN).

International Programme on Chemical Safety (IPCS), (pol. Międzynarodowy Program Bezpieczeństwa Chemicznego) powstał w1980, jako wspólny program trzech współpracujących organizacji: WHO – Światowa Organizacja Zdrowia; ILO – Międzynarodowa Organizacja pracy; UNEP* – Program Środowiskowy ONZ. Celem IPCS jest wdrażanie działań dotyczących bezpieczeństwa chemicznego w skali międzynarodowej. *) UN Environment Programme

Pestycydy - definicja Substancje chemiczne stosowane do: zwalczania organizmów szkodliwych lub niepożądanych, służące do ochrony roślin uprawnych; niszczenia żywych organizmów, uznanych za szkodliwe, w budynkach inwentarskich, mieszkalnych, szpitalnych i magazynach.

Pestycydy – podział wg zastosowania WIROCYDY - WIRUSOBÓJCZE BAKTERIOCYDY – BAKTERIOBÓJCZE FUNGICYDY – GRZYBOBÓJCZE ALGICYDY – GLONOBÓJCZE REGULATORY WZROSTU ROŚLIN - (ang. PGR = PLANT GROWTH REGULATOR) DEFLORANTY - DO USUWANIA NADMIERNEJ ILOŚCI KWIATÓW DEFOLIANTY - DO ODLISTNIANIA ROŚLIN DESYKANTY - DO WYSUSZANIA ROŚLIN HERBICYDY – CHWASTOBÓJCZE ARBORYCYDY/SYLWICYDY - DO NISZCZENIA ZBĘDNYCH KRZEWÓW I DRZEW REGULATORY WZROSTU OWADÓW - (ang. IGR = INSECT GROWTH REGULATOR) INSEKTYCYDY – OWADOBÓJCZE ZOOCYDY - DO ZWALCZANIA SZKODNIKÓW ZWIERZĘCYCH RODENTYCYDY – GRYZONIOBÓJCZE TALPICYDY – KRETOBÓJCZE REPELENTY - ODSTRASZAJĄCE SZKODNIKI

Pestycydy – podział wg zastosowania: ZWIĄZKI ORGANOFOSFORANOWE (FOSFORO-ORGANICZNE), ZWIĄZKI RTĘCIO-ORGANICZNE, POLICHLOROWE (w tym - DDT – Azotox), KARBAMINIANY, DI-TIO-KARBAMINIANY, POCHODNE KWASÓW ARYLO-ALKANO-KARBOKSYLOWYCH, POCHODNE TIAZYNY, POCHODNE NITROFENOLI, POCHODNE MOCZNIKA, POCHODNE URACYLU, ZWIĄZKI CYNY I MIEDZI, INNE.

Pestycydy – szkodliwość Zatrucia ostre: obecnie rzadkie dzięki w krajach o wyższej kulturze technicznej, ale częste w krajach „rozwijających się”. Zatrucia przewlekłe: narastający problem o zasięgu światowym z powodu gromadzenia się w żywności, glebie, wodzie i powietrzu. Efekty szkodliwe dla człowieka: rakotwórcze (mogą zapoczątkowywać lub nasilać), neurotoksyczne, zaburzenia regulacji hormonalną i enzymatyczną.

Pestycydy – szkodliwość Zatrucia ostre: obecnie rzadkie dzięki w krajach o wyższej kulturze technicznej, ale częste w krajach „rozwijających się”. Zatrucia przewlekłe: narastający problem o zasięgu światowym z powodu gromadzenia się w żywności, glebie, wodzie i powietrzu. Efekty szkodliwe dla człowieka: rakotwórcze (mogą zapoczątkowywać lub nasilać), neurotoksyczne, zaburzenia regulacji hormonalną i enzymatyczną.

Pestycydy – zapobieganie zatruciom Okresy karencji – czas jaki musi upłynąć od zastosowania chemicznego środka do zbiorów lub możności spożycia; Normy dopuszczalnego poziomu pozostałości pestycydów w żywności (NDP) - od 1 września 2008 na obszarze UE obowiązują ujednolicone normy.

Pestycydy- Europa / Polska W Unii Europejskiej każdego roku stosuje się ponad 140 tys. ton pestycydów, co w przeliczeniu na jednego mieszkańca EU daje ok. 280 gram. W trakcie 2-letnich badań monitoringowych, w których rzebadano 433 próby płodów rolnych z północno-wschodniej Polski, obecność pozostałości pestycydów stwierdzono w ponad 30% prób (najwięcej substancji aktywnych pestycydów wykryto w owocach, warzywach i zbożach.)

Pestycydy - wykrywanie Identyfikacja i oznaczanie ilościowe pestycydów możliwe jest tylko dzięki zastosowaniu bardzo czułych i uniwersalnych technik analitycznych: chromatografią cieczową (LC – ang. Liquid Chromatography), chromatografia gazową (GC - ang. Gas Chromatography), spektroskopia masowa (SM – ang. Mass Spectrometry).

Chromatografia cieczowa (LC) Technika analityczna, której istotą jest rozdział analizowanej mieszaniny na poszczególne związki chemiczne poprzez przepuszczanie płynnego roztworu (eluent) tej mieszaniny przez stałe złoża. Na skutek oddziaływań międzycząsteczkowych między związkami tworzącymi mieszaninę i złożem - jedne z nich przechodzą przez złoże łatwiej (szybciej), a inne trudniej (wolniej). Rodzaje chromatografii cieczowej: chromatografia bibułowa - fazę rozdzielczą stanowi specjalna bibuła o wysokiej czystości; chromatografia cienkowarstwowa - złoże (żel krzemionkowy) jest nałożone na płytkę szklaną lub plastikową w postaci cienkiej, sprasowanej formy, a rozdział następuje poprzez powolne wnikanie roztworu w złoże; chromatografia kolumnowa - w które złoże umieszcza się w kolumnie, po czym przez kolumnę przepuszcza się roztwór analizowanej mieszaniny.

Chromatografia gazowa Technika analityczna,  opiera się na zjawisku występowania oddziaływań międzycząsteczkowych między związkami chemicznymi będącymi składnikami analizowanej mieszaniny gazowej (faza ruchoma) adsorbentem lub absorbentem wypełniającymi kolumny (faza stała). Jeżeli analizowana mieszanina nie jest gazem to musi wstępnie być przeprowadzana w fazę gazową w tzw. odparowywaczu. Następnie próbka jest porywana przez gaz nośny (zwykle hel lub wodór) i przechodzi przez długą kolumnę, gdzie następuje rozdział mieszaniny na poszczególne związki chemiczne. Na wyjściu znajduje się detektor, za pomocą którego wykrywa się i mierzy stężenie kolejnych składników mieszaniny w gazie nośnym. Czas przejścia danego związku chemicznego przez całą kolumnę jest nazywany czasem retencji. Czas retencji w danych warunkach jest wartością specyficzną dla każdego składnika analizowanej mieszaniny.

Spektromertia masowa  technika analityczna której podstawą jest pomiar stosunku masy jonu do jego ładunku elektrycznego.

Chromatogram y y x x x – czas retencji (kolumna chromatografu) y – sygnał (detektor - np. spektrometr masowy)

Wyposażanie laboratorium W praktyce stosuje się zintegrowane zestawy analityczne: GC-MS = chromatografia gazowa + spektrometria masowa - stosowana w przemyśle chemicznym, farmaceutycznym i spożywczym, do analizy zanieczyszczeń środowiska, w badaniach biochemicznych, toksykologii (w tym dopalacze) oraz w badaniach antydopingowych. LC-MS = chromatografia cieczowa + spektrometria masowa - stosowana w badaniach proteomicznych do identyfikacji białek ze złożonych mieszanin, wykrywania zanieczyszczeń środowiska oraz produktów spożywczych i farmceutycznych.

GC – Agilent 7700 QQQ LC – Agilent 1290 Infinity MS - Agilent 6460C

Podsumowanie Możliwości analityczne laboratorium zdrowia publicznego WSEI w Lublinie: identyfikacji związków chemicznych i ich mieszanin; ustalania struktury związków chemicznych; ustalania ich składu pierwiastkowego; ustalania składu izotopowego analizowanych substancji, co m.in. umożliwia określenie ich źródła pochodzenia; precyzyjnego ustalania składu złożonych mieszanin związków; ilościowego oznaczania zanieczyszczeń w żywności, suplementach diety oraz środkach farmaceutycznych na poziomie śladowym, oznaczanie ilości śladowych zanieczyszczeń w środowisku, badania toksykologiczne o wysokiej czułości i selektywności (kryminalistyka, test antydopingowe, etc.).